数据库系统原理课后答案第一章

数据库系统原理课后答案第⼀章
1.1 名词解释
(1) DB:即数据库(Database),是统⼀管理的相关数据的集合。 DB能为各种⽤户共享,具有最⼩冗余度,数据间联系密切,⽽⼜有较⾼的数据独⽴性。
(2) DBMS:即数据库管理系统(Database Management System),是位于⽤户与操作系统之间的⼀层数据管理软件,为⽤户或应⽤程序提供访问DB的⽅法,包括DB的建⽴、查询、更新及各种数据控制。 DBMS总是基于某种数据模型,可以分为层次型、⽹状型、关系型、⾯向对象型DBMS。
(3) DBS:即数据库系统(Database System),是实现有组织地、动态地存储⼤量关联数据,⽅便多⽤户访问的计算机软件、硬件和数据资源组成的系统,即采⽤了数据库技术的计算机系统。
(4) 1:1联系:如果实体集E1中的每个实体最多只能和实体集E2中的⼀个实体有联系,反之亦然,那么实体集E1对E2的联系称为“⼀对⼀联系”,记为“1:1”。
(5) 1:N联系:如果实体集E1中每个实体与实体集E2中任意个(零个或多个)实体有联系,⽽E2中每个实体⾄多和E1中的⼀个实体有联系,那么E1对E2的联系是“⼀对多联系”,记为“1:N”。
(6) M:N联系:如果实体集E1中每个实体与实体集E2中任意个(零个或多个)实体有联系,反之亦然,那么E1对E2的联系是“多对多联系”,记为“M:N”。
(7) 数据模型:模型是对现实世界的抽象。在数据库技术中,表⽰实体类型及实体类型间联系的模型称为“数据模型”。它可分为两种类型:概念数据模型和结构数据模型。
(6) 概念数据模型:是独门于计算机系统的模型,完全不涉及信息在系统中的表⽰,只是⽤来描述某个特定组织所关⼼的信息结构。
(9) 结构数据模型:是直接⾯向数据库的逻辑结构,是现实世界的第⼆层抽象。这类模型涉及到计算机系统和数据库管理系统,所以称为“结构数据模型”。结构数据模型应包含:数据结构、数据操作、数据完整性约束三部分。它主要有:层次、⽹状、关系三种模型。
(10) 层次模型:⽤树型结构表⽰实体类型及实体间联系的数据模型。
3天内三位著名音乐家相继逝世(11)⽹状模型:⽤有向图结构表⽰实体类型及实体间联系的数据模型。
(12) 关系模型:是⽬前最流⾏的数据库模型。其主要特征是⽤⼆维表格结构表达实体集,⽤外鍵表⽰实体间联系。关系模型是由若⼲个关系模式组成的集合。
(13) 概念模式:是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。它由若⼲个概念记录类型组成。概念模式不仅要描述概念记录类型,还要描述记录间的联系、操作、数据的完整性、安全性等要求。
(14) 外模式:是⽤户与数据库系统的接⼝,是⽤户⽤到的那部分数据的描述。
(15) 内模式:是数据库在物理存储⽅⾯的描述,定义所有的内部记录类型、索引和⽂件的组成⽅式,以及数据控制⽅⾯的细节。
(16) 模式/内模式映象:这个映象存在于概念级和内部级之间,⽤于定义概念模式和内模式间的对应性,即概念记录和内部记录间的对应性。此映象⼀般在内模式中描述。
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(17) 外模式/模式映象:这⼈映象存在于外部级和概念级之间,⽤于定义外模式和概念模式间的对应性,即外部记录和内部记录间的对应性。此映象都是在外模式中描述。
(18)数据独⽴性:在数据库技术中,数据独⽴性是指应⽤程序和数据之间相互独⽴,不受影响。数据独⽴性分成物理数据独⽴性和逻辑数据独⽴性两级。(19) 物理数据独⽴性:如果数据库的内模式要进⾏修改,即数据库的存储设备和存储⽅法有所变化,那么模式/内模式映象也要进⾏相应的修改,使概念模式尽可能保持不变。也就是对模式的修改尽量不影响概念模式。
(20) 逻辑数据独⽴性:如果数据库的概念模式要进⾏修改(如增加记录类型或增加数据项),那么外
模式/模式映象也要进⾏相应的修改,使外模式尽可能保持不变。也就是对概念模式的修改尽量不影响外模式和应⽤程序。
(21) 宿主语⾔:在数据库技术中,编写应⽤程序的语⾔仍然是⼀些⾼级程序设计语⾔,这些语⾔称为宿主语⾔(host language),简称主语⾔。
(22) DDL:数据定义语⾔(Data Definition Language),⽤于定义数据库的三级结构,包括外模式、概念模式、内模式及其相互之间的映象,定义数据的完整性、安全控制等约束。
(23)DML:数据操纵语⾔(Data Manipulation Language),由DBMS提供,⽤于让⽤户或程序员使⽤,实现对数据库中数据的操作。 DML分成交互型DML和嵌⼊型DML两类。依据语⾔的级别,DML⼜可分成过程性DML和⾮过程性DML两种。
(24) 交互型DML:如果DML⾃成系统,可在终端上直接对数据库进⾏操作,这种DML称为交互型DML。
(25) 嵌⼊型DML:如果DML嵌⼊在主语⾔中使⽤,此时主语⾔是经过扩充能处理DML语句的语⾔,这种DML称为嵌⼊型DML。
(26) 过程性DML:⽤户编程时,不仅需要指出“做什么”(需要什么样的数据),还需要指出“怎么做”(
怎么获得数据)。层状、⽹状的DML属于过程性语⾔。
(27) ⾮过程性DML:⽤户编程时,只需要指出“做什么”,不需要指出“怎么做”。
Notice:以上关于DML的各个概念单独出现时,⾸先要解释DML的含义。
(28) DD:数据字典(Data Dictionary),数据库系统中存放三级结构定义的数据库称为数据字典。对数据库的操作都要通过访问DD才能实现。
(29) DD系统:管理DD的实⽤程序称为“DD系统”。
1.2 ⽂件系统阶段的数据管理有些什么缺陷?试举例说明。
⽂件系统有三个缺陷:
(1)数据冗余性(redundancy)。由于⽂件之间缺乏联系,造成每个应⽤程序都有对应的⽂件,有可能同样的数据在多个⽂件中重复存储。
(2)数据不⼀致性(inconsistency)。这往往是由数据冗余造成的,在进⾏更新操作时,稍不谨慎,就可能使同样的数据在不同的⽂件中不⼀样。
(3)数据联系弱(poor data relationship)。这是由⽂件之间相互独⽴,缺乏联系造成的。
1.3 数据库阶段的数据管理有些什么特点?
(1) 采⽤复杂的数据模型表⽰数据结构
(2) 有较⾼的数据独⽴性(数据结构分成⽤户的逻辑结构、整体逻辑结构和物理结构三级)
(3) 数据库系统为⽤户提供⽅便的⽤户接⼝,可以使⽤查询语⾔、终端命令或程序⽅式操作数据,也可以⽤程序⽅式操作数据库。
(4) 系统提供了四个⽅⾯的数据控制功能:数据库的恢复、并发控制、数据完整性和数据安全性,以保证数据库中数据是安全的、正确的和可靠的。
(5) 对数据的操作不⼀定以记录为单位,还可以数据项为单位,增加了系统的灵活性。
1.4 你怎样理解实体、属性、记录、字段这些概念的类型和值的差别?试举例说明。
实体(entity):是指客观存在可以相互区别的事物。实体可以是具体的对象,如:⼀个学⽣,⼀辆汽车等;也可以是抽象的事件,如:⼀次借书、⼀场⾜球赛等。
属性(attribute):实体有很多特性,每⼀个特性称为属性。每个属性有⼀个值域,其类型可以是整数型、实数型、字符串型。⽐如,学⽣(实体)有学号、姓名、年龄、性别等属性,相应值域为字符、字符串、整数和字符串型。
字段(field):标记实体属性的命名单位称为字段或数据项。它是可以命名的最⼩信息单位,所以⼜称为数据元素或初等项。字段的命名往往和属性名相同,⽐如,学⽣有学号、姓名、年龄、性别等字段。
记录(record):字段的有序集合称为记录。⼀般⽤⼀个记录描述⼀个实体,所以记录⼜可以定义为能完整地描述⼀个实体的字段集。如:⼀个学⽣记录,由有序的字段集(学号、姓名、年龄、性别等)组成。
1.5 逻辑记录与物理记录,逻辑⽂件与物理⽂件有些什么联系和区别?
联系:
(1)逻辑记录与物理记录都是记录,是字段的有序集合;
(2)逻辑⽂件与物理⽂件都是⽂件,是同⼀类记录的汇集。
区别:
(1)逻辑记录与逻辑⽂件是逻辑数据描述,物理记录与物理⽂件是物理数据描述。
(2)物理数据描述是指数据在存储设备上的存储⽅式,物理记录、物理⽂件(还有物理联系、物理结构等术语),都是⽤来描述实际存储设备上的数据。(3)逻辑数据描述是指程序员或⽤户⽤以操作的数据形式,是抽象的概念化数据。逻辑记录、逻辑⽂件(还有逻辑联系、逻辑结构等术语),都是⽤户观点的数据描述。
1.6 为某百货公司设计⼀个ER模型。
百货管辖若⼲个连锁商店,每家商店经营若⼲商品,每家商店有若⼲职⼯,但每个职⼯只能服务于⼀家商店。实体类型“商店”的属性有:商店编号,店名,店址,店经理。实体类型“商品”的属性有:商品编号,商品名,单价,产地。实体类型“职⼯”的属性有:职⼯编号,职⼯名,性别,⼯资。在联系中应反映出职⼯参加某商店⼯作的开始时间,商店销售商品的⽉销售量。试画出反映商店、商品、职⼯实体类型及联系类型的ER图,并将其转换成关系模式集。
实体:商店(商店编号,店名,店址,店经理)
商品(商品编号,商品名,单价,产地)
职⼯(职⼯编号,职⼯名,性别,⼯资)
联系:SC(商店—商品之间1:N的联系,联系属性为“职⼯参加商店⼯作的
开始时间”。
SE(商店—职⼯之间1:N的联系),联系属性为“⽉销售量”。
ER图:
关系模式集:商店模式(商店编号,店名,店址,店经理)
商品模式(商品编号,商品名,单价,产地,商店编号,⽉销售量)
职⼯模式(职⼯编号,职⼯名,性别,⼯资,商店编号,开始时间)
1.7 试述ER模型、层次模型、⽹状模型、关系模型和⾯向对象模型的主要特点。ER模型的主要特点:
(1)优点:接近于⼈的思维,容易理解;与计算机⽆关,⽤户容易接受。(2)缺点:只能说明实体间语义的联系,不能进⼀步说明详细的数据结构。
层次模型的特点:
(1)优点:记录之间的联系通过指针实现,查询效率较⾼。
(2)缺点:只能表⽰1:N联系,实现M:N结构较复杂;由于层次顺序的严格和复杂,引起数据的查询和更新操作也很复杂。
⽹状模型的特点:
(1)优点:记录之间联系通过指针实现,M:N联系也容易实现(每个M:N联系可拆成两个1:N联系),查询效率较⾼。
(2)缺点:编写应⽤程序⽐较复杂,程序员必须熟悉数据库的逻辑结构。
关系模型的特点:
⽤关鍵码⽽不是⽤指针导航数据,表格简单,⽤户易懂,编程时并不涉及存储结构、访问技术等细节。
1.8 试述概念模式在数据库结构中的重要地位。
概念模式是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。它由若⼲个概念记录类型组成。概念模式不仅要描述概念记录类型,还要描述记录间的联系、操作、数据的完整性、安全性等要求。数据按外模式的描述提供给⽤户,按内模式的描述存储在磁盘中,⽽概念模式提供了连接这两级的相对稳定的中间观点,并使得两级的任何⼀级的改变都不受另⼀级的牵制。
1.9 数据独⽴性与数据联系这两个概念有什么区别?
数据独⽴性是指应⽤程序与数据之间相互独⽴,不受影响。
数据联系是指同⼀记录内部各字段间的联系,以及记录之间的联系。
1.10 试述DBMS在⽤户访问数据库过程中所起的作⽤.
⽤户对数据库进⾏操作,DBMS把操作从应⽤程序带到外部级、概念级、再导向内部级,进⽽操作存储器中的数据。
(结合P22“⽤户访问数据的过程”来理解)
1.11 试述DBMS的主要功能。
DBMS的主要功能有:
(1)数据库的定义功能
(2)数据库的操纵功能
(3)数据库的保护功能
(4)数据库的存储管理
(5)数据库的维护功能
(6)数据字典
1.12 试叙DBMS对数据库的保护功能。
DBMS对数据库的保护主要通过四个⽅⾯实现:
首都圈
(1)数据库的恢复。
(2)数据库的并发控制。
(3)数据库的完整性控制。
(4)数据库的安全性控制。
1.13 试叙DBMS对数据库的维护功能。
DBMS中有⼀些程序提供给数据库管理员运⾏数据库系统时使⽤,这些程序起着数据库维护的功能。
主要有四个实⽤程序:
武夷学院图书馆(1)数据装载程序(loading)
(2)备份程序(backup)
(3)⽂件重组织程序
(4)性能监控程序
1.14 从模块结构看,DBMS由哪些部分组成?
从模块结构看,DBMS由两⼤部分组成:查询处理器和存储管理器(1)查询处理器有四个主要成分:DDL编译器,DML编译器,嵌⼊型DML 的预编译器,查询运⾏核⼼程序
(2)存储管理器有四个主要成分:授权和完整性管理器,事务管理器,⽂件管理器,缓冲区管理器
(以上⼏题具体可参照书上p20-21)
1.15 DBS由哪⼏个部分组成?
DBS由四部分组成:数据库、硬件、软件、数据库管理员。
1.16 什么样的⼈是DBA?DBA应具有什么素质?DBA的职责是什么?
DBA是控制数据整体结构的⼈,负责DBS的正常运⾏。DBA可以是⼀个⼈,在⼤型系统中也可以是由⼏个⼈组成的⼩组。DBA承担创建、监控和维护整个数据库结构的责任。
欧亨利DBA应具有下列素质:
(1)熟悉企业全部数据的性质和⽤途;
(2)对⽤户的需求有充分的了解;
(3)对系统的性能⾮常熟悉。
DBA的主要职责有五点:
(1)概念模式定义
(2)内模式定义
(3)根据要求修改数据库的概念模式和内模式
(4)对数据库访问的授权
公共住宅(5)完整性约束的说明
1.17 试对DBS的全局结构作详细解释。
参照教材p24-25。
1.18 使⽤DBS的⽤户有哪⼏类?
使⽤DBS的⽤户有四类:
1)DBA
2)专业⽤户
3)应⽤程序员
4)最终⽤户
1.19 DBMS的查询处理器有哪些功能?
DBMS的查询处理器可分成四个成分:
1)DML编译器
2)嵌⼊型DML的预编译器
3)DDL编译器
4)查询运⾏核⼼程序
(各成分功能参照P24)
1.20 DBMS的存储处理器有哪些功能?
DBMS的存储处理器提供了应⽤程序访问数据库中数据的界⾯,可分成四个成分:1)授权和完整性管理器
2)事务管理器
3)⽂件管理器
4)缓冲区管理器
(各成分功能参照P25)
1.21 磁盘存储器中有哪四类主要的数据结构?
数据⽂件:存储了数据库中的数据;

本文发布于:2024-09-21 04:32:54,感谢您对本站的认可!

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